Helicobacter pylori adalah bakteri Gram-negatif mikroaerofilik yang menginfeksi separuh populasi dunia. H. pylori menjadi faktor risiko untuk kanker lambung terhitung sekitar 89% dari kasus kanker lambung nonkardia sehingga dianggap sebagai kelas I karsinogenik. Adanya CagA pada infeksi meningkatkan resiko kanker lambung hingga 60%. CagA merupakan faktor virulensi H. pylori yang berada pada pulau patogenitas cagA, ada tidaknya virulensi tersebut membedakan infeksi menjadi cagA-positif dan cagA-negatif. Protein CagA memiliki heterogenitas geografis karena keragaman struktural EPIYA. ciri khas strain tipe Barat dan tipe Asia Timur adalah EPIYA‑C dan EPIYA‑D. Strain East-Asian dapat dibagi berdasarkan struktur yang terletak 300 pasangan basa (bp) di hulu wilayah EPIYA awal yaitu wilayah preepiya, delesi 6‑bp, 18‑bp, dan 39‑bp. Delesi 39-bp relatif umum ditemukan di Asia Timur, tetapi peran patofisiologi terhadap inang belum sepenuhnya dipahami.
Eksperimen in vitro infeksi H. pylori pada sel lambung manusia AGS dapat menunjukkan toksisitas CagA yang terlihat dari perubahan morfologi sel dan pengecekan interleukin (IL)-8. Studi sebelumya memperlihatkan keragaman motif EPIYA mempengaruhi fosforilasi sinyal inflamasi. Namun, penghapusan motif pra‑EPIYA berpengaruh dalam hal tersebut belum diketahui.
Pada penelitian ini, strain 39-bp delesi didapatkan dari biopsi pasien di Kupang, Indonesia. Strain delesi tersebut dibandingkan dengan strain TN2 dari isolasi klinis CagA-positif. Sampel bipsi dimurnikan kemudian sekuensi dijajarkan antara strain KPG15 (39-bp delesi), strain TN2 dengan referensi strain HP26695. Hasil memperlihatkan KPG15 dan TN2 memiliki jajaran EPIYA yang sama dengan referensi namun keduanya mempunyai delesi 39-bp pada pre-epiya.
Sel AGS diinfeksi dengan KPG15 atau TN2 dan diinkubasi selama 24 jam. Selanjutnya dilakukan perbandingan di bawah mikroskop antara non-infeksi, KPG15 dan TN2. Adanya perubahan morfologi sel AGS pada infeksi strain TN2 dan KPG15 yang menjadi hummingbird jika proporsi penonjolan sel lebih dari dua kali terhadap diameter terpendek. Sedangkan morfologi sel non-infeksi tetap normal. Hal ini dimungkinkan karena CagA tipe East-Asian mengandung segmen EPIYA‑D yang menunjukkan afinitas pengikatan yang lebih kuat untuk domain homologi Src 2 sehingga kemampuan yang lebih besar untuk menginduksi perubahan morfologi pada epitel dibandingkan tipe Western yang memiliki EPIYA-C.
Sel yang telah diinfeksi kemudian diperiksan kemampuan virulensi CagA. Sel dilisis dan dilakukan pengecekan protein fosforilasi dengan teknik Western blot. Hal ini dilakukan untuk membandingkan kekuatan virulensi CagA antar sel terinfeksi dengan teraktivasinya jalur fosforilasi lewat protein PY99 serta jumlah kolonisasi bakteri lewat protein UreB. Tampak bahwa kedua strain KPG15 dan TN2 dapat mengaktifasi jalur CagA-fosforilasi sedangkan pengenalan NC secara signifikan tidak ada. Menariknya, antibodi α‑PY99 mengenali EPIYA dari strain 39‑bp dengan intensitas yang lebih kuat daripada TN2. Motif EPIYA terfosforilasi memediasi interaksi CagA dengan faktor pensinyalan host sehingga membajak beberapa kaskade pensinyalan hilir. Menentukan spesifisitas pengikatan antibodi α‑fosfotirosin memungkinkan wawasan yang berharga tentang peristiwa fosforilasi tirosin yang dimediasi oleh H. pylori. Antibodi α‑PY‑99 mampu mendeteksi fosfopeptida yang berasal dari tiga motif EPIYA (A, B dan D). Intensitas pita fosfo‑CagA kuat yang dihasilkan menunjukkan bahwa fosfo‑CagA yang terdeteksi cukup dihasilkan selama infeksi dan mengkonfirmasi data perpanjangan fenotip untuk strain tersebut.
Infeksi H. pylori yang berkepanjangan dapat meningkatkan ekspresi IL-8. Ditambah lagi prognosis buruk kanker lambung sering berkorelasi dengan IL-8 tingkat tinggi. Supernatan dari AGS yang diinfeksi KPG15, TN2 dan non-infeksi diambil dan dicek tingkat IL-8 dengan enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Hasil perbandingan menunjukkan sel non-infeksi mengekspresikan IL-8 paling rendah (37.1 pg/ml), TN2 (742.5 pg/ml), dan KPG15 (820.6 pg/ml). Konsentrasi IL-8 yang hampir sebanding antara KPG15 dan TN2 dapat dijelaskan karena kedua strain tersebut dianggap sebagai H. pylori CagA-positif. Protein dalam H. pylori, seperti CagA menginduksi IL‑8 melalui jalur NF‑κB dan diaktifkan oleh EPIYA CRPIA. Meski begitu, ekspresi gen cagA belum tentu menjadi penentu utama regulasi ekspresi IL-8 pada sel epitel lambung yang terinfeksi H. pylori. Konsentrasi IL-8 yang lebih tinggi dalam KPG15 dibandingkan dengan TN2 dan NC mungkin disebabkan oleh faktor virulensi independen CagA, seperti OipA, atau gen virulensi lainnya, seperti homB dan dupA.
Kesluruhan hasil menunjukkan virulensi CagA dapat mengaktifasi jalur inflamasi yang menyebabkan perubahan morfologi dan peningkatan ekspresi sitokin. Studi lebih lanjut tentang efek mutasi pada strain H. pylori diperlukan untuk memperlihatkan bagaimana perubahan gen dapat merubah sifat virulensi.
Penulis: Astri Dewayani, dr.
Link Jurnal: Comparative Study between Helicobacter pylori East-Asian-Type with 39-bp Deletions
10.4103/bhsj.bhsj_21_22
